JP5434856B2 - トルク変動吸収装置 - Google Patents

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Description

本発明は、回転軸間の変動トルクを吸収するトルク変動吸収装置に関する。
トルク変動吸収装置は、例えば、ハイブリッド車両においては、エンジン(内燃機関)とモータジェネレータ(又は変速機)との間の動力伝達経路に設けられており、エンジンとモータジェネレータ(又は変速機)との間に生ずる変動トルクを吸収(抑制)する。トルク変動吸収装置においては、弾性力によって変動トルクを吸収するダンパ部と、摩擦等によるヒステリシストルクによって変動トルクを吸収(抑制)するヒステリシス部と、ダンパ部やヒステリシス部で変動トルクを吸収できなくなったときにすべりを生ずるリミッタ部と、を有するものがある(例えば、特許文献1、2参照)。ダンパ部では、2つの回転部材間に捩れが生じたときにコイルスプリングが収縮して変動トルクを吸収する。ダンパ部では、車両運転時のエンジン回転域にて捩れ共振(図5のダンパ剛性低下無しの共振回転域に相当)の発生を防止するために、共振回転域を車両運転時のエンジン回転域以下となるようにダンパ剛性(コイルスプリングの弾性力)を下げている。
特開2002−13547号公報 特開2003−194095号公報
しかしながら、共振回転域を車両運転時のエンジン回転域以下となるようにダンパ剛性(コイルスプリングの弾性力)を下げると、以下のような課題がある。
第1に、エンジン始動時の共振回転域を通過するときに、ダンパ剛性を下げた状態では、ダンパ部において大きな共振(図6のダンパ剛性低下有りの共振回転域に相当)が発生し、ダンパ部に接続された動力伝達経路上で振動・騒音が発生したり、共振による過大なトルクによりダンパ部に連結されたシャフトが破損するおそれがある。また、エンジン停止時も同様なおそれがある。
第2に、ハイブリッド車両において、モータジェネレータでエンジンを始動する場合、ダンパ剛性を下げた状態では、モータジェネレータの回転トルクがダンパ部で吸収されやすいため、エンジンの始動タイミングが遅れてしまい、すばやいエンジンの始動の妨げとなるおそれがある。
本発明の主な課題は、ダンパ剛性を下げつつ、ダンパ剛性を下げたときの共振発生などの課題を解決できるトルク変動吸収装置を提供することである。
本発明の一視点においては、トルク変動吸収装置において、回転可能に配された第1回転部材と、前記第1回転部材に対して回転可能に配された第2回転部材と、前記第1回転部材と前記第2回転部材との間の捩れによる変動トルクを吸収するダンパ部と、前記ダンパ部を捩れ不能にロックするロック状態と前記ダンパ部の捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック機構と、を備え、前記第1回転部材に連結固定された略環状の第3回転部材を備え、前記ロック機構は、前記第3回転部材と前記第2回転部材とを捩れ不能にロックするロック状態と前記第3回転部材と前記第2回転部材との捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック部材を有し、前記第3回転部材は、内周端面に前記ロック部材を径方向にスライド可能に収容する収容部を有し、前記第2回転部材は、外周端面に前記ロック部材の先端部を挿入可能な凹部を有し、一端が前記第3回転部材の前記収容部に支持されるとともに前記ロック部材を径方向内側に付勢する弾性部材を備え、前記ロック部材は、所定の遠心力により前記第2回転部材の前記凹部から抜け、前記第3回転部材は、内燃機関の回転動力が入力され、前記弾性部材の弾性力は、前記ダンパ部における共振回転数よりも高く、前記内燃機関のアイドル回転数より低い回転数以上で前記ロック部材が前記第2回転部材の前記凹部から抜けるように設定されていることを特徴とする。
本発明の前記トルク変動吸収装置において、前記弾性部材は、コイルスプリング又はゴム若しくはエアダンパであることが好ましい。
本発明によれば、ダンパ部を捩れ可能/不能にロック機構を設けることで、内燃機関の始動時に大きな捩れ共振が発生せず、振動、騒音の発生を回避できる。また、本発明によれば、捩れ共振による過大なトルク発生が回避できるため、トルク変動吸収装置に連結されるシャフトの強度を適正に設計することができ、低コスト化が図れる。
本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した一部切欠平面図である。 本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した図1のX−X´間の断面図である。 本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置におけるロック部材の動作を説明するための模式図である。 本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。 比較例1に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。 比較例2に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。 本発明の実施例2に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した部分断面図である。 本発明の実施例2に係るトルク変動吸収装置におけるロック部材の動作を説明するための模式図である。
本発明の実施形態に係るトルク変動吸収装置では、回転可能に配された第1回転部材(図2の11、12)と、前記第1回転部材に対して回転可能に配された第2回転部材(図2の20)と、前記第1回転部材と前記第2回転部材との間の捩れによる変動トルクを吸収するダンパ部(図2の2)と、前記ダンパ部を捩れ不能にロックするロック状態と前記ダンパ部の捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック機構(図2の4)と、を備え、前記第1回転部材に連結固定された略環状の第3回転部材(図2の10)を備え、前記ロック機構は、前記第3回転部材と前記第2回転部材とを捩れ不能にロックするロック状態と前記第3回転部材と前記第2回転部材との捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック部材(図2の16)を有し、前記第3回転部材は、内周端面に前記ロック部材を径方向にスライド可能に収容する収容部(図2の10c)を有し、前記第2回転部材は、外周端面に前記ロック部材の先端部を挿入可能な凹部(図2の20e)を有し、一端が前記第3回転部材の前記収容部に支持されるとともに前記ロック部材を径方向内側に付勢する弾性部材(図2の17)を備え、前記ロック部材は、所定の遠心力により前記第2回転部材の前記凹部から抜け、前記第3回転部材は、内燃機関の回転動力が入力され、前記弾性部材の弾性力は、前記ダンパ部における共振回転数よりも高く、前記内燃機関のアイドル回転数より低い回転数以上で前記ロック部材が前記第2回転部材の前記凹部から抜けるように設定されている
なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。
本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した一部切欠平面図である。図2は、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した図1のX−X´間の断面図である。なお、図1、図2は、ロック部材16でダンパ部2の捩れをロックしている状態の図である。
実施例1に係るトルク変動吸収装置1は、例えば、エンジンの回転軸と、モータジェネレータ(ハイブリッド車両のモータジェネレータ、その他、オートマチックトランスミッションのクラッチドラム、CVTのプーリなどでも可)の回転軸との間の動力伝達経路に設けられており、回転軸間の捩れによる変動トルクを吸収(抑制)する装置である。トルク変動吸収装置1は、捩れ緩衝機能を有し、バネ力によって変動トルクを吸収するダンパ部2と、摩擦等によるヒステリシストルクによって変動トルクを吸収(抑制)するヒステリシス部3と、を有する。なお、トルク変動吸収装置1は、ダンパ部2及びヒステリシス部3で変動トルクを吸収(抑制)できなくなったときに滑りを生ずるリミッタ部を有するものであってもよい。また、トルク変動吸収装置1は、ロック部材16でダンパ部2の捩れをロックするロック機構4を有する。
ダンパ部2は、エンジン側の回転軸の回転動力が入力され、入力された回転動力をモータジェネレータの回転軸に向けて出力する。ダンパ部2は、1つの円周上にて、複数のコイルスプリング15が周期的に配設されている。ダンパ部2のコイルスプリング15は、隣合うコイルスプリング15と90度の角度でずれて配置されている。
ヒステリシス部3は、動力伝達経路上においてダンパ部2と並列に配設されている。ヒステリシス部3は、ダンパ部2よりも径方向内側の円周上に環状に配設されている。
ロック機構4は、プレート10にて径方向にスライド可能に支持されたロック部材16がハブ部材20の凹部20eに挿入されることにより、プレート10とハブ部材20との間の相対回転を規制することでダンパ部2の捩れをロックする。
トルク変動吸収装置1は、プレート10と、サイドプレート11、12と、リベット13と、シート部材14と、コイルスプリング15と、ロック部材16と、コイルスプリング17と、ハブ部材20と、スラスト部材21、22と、皿ばね23と、を有する。
プレート10は、環状のプレート部材である。プレート10は、ボルト(図示せず)を挿通するための複数のボルト用穴部10aを有し、当該ボルトによって、エンジンのクランクシャフトに連結されたフライホイール(図示せず)に取付固定される。プレート10は、内周端面から内周側に突出した複数の突起部10bを有する。突起部10bは、軸方向両側からサイドプレート11、12で挟み込まれるように配置されており、リベット13によってサイドプレート11、12と連結固定されている。これにより、プレート10は、サイドプレート11、12と一体に回転する。また、突起部10bは、ダンパ部2において過剰な捩れ(ハブ部材20とサイドプレート11、12との間の過剰な捩れ)を規制するストッパ部の構成部分であり、周方向にある端面にてハブ部材20の突起部20dと接離可能である。プレート10は、内周端面においてロック部材16を径方向にスライド可能に収容するための凹状の収容部10cを有する。収容部10cは、ロック部材16のスライドをガイドする。収容部10cには、ロック部材16を径方向内側に付勢するコイルスプリング17も収容されている。収容部10cは、コイルスプリング17の一端を支持する。なお、プレート10は、リミッタ部を有さないトルク変動吸収装置に適用した例であるが、リミッタ部を有するトルク変動吸収装置に適用してもよい。リミッタ部を有するトルク変動吸収装置に適用する場合、プレート10はリミッタ部の構成部材(ライニングプレート)とすることができる。
サイドプレート11は、環状のプレート部材であり、ダンパ部2及びヒステリシス部3の構成部材である。サイドプレート11は、プレート10からの回転動力をダンパ部2及びヒステリシス部3に伝達する。サイドプレート11は、サイドプレート12と離間して配置されている。サイドプレート11は、外周部分にて、リベット13によりプレート10の突起部10bとともにサイドプレート12と連結されている。サイドプレート11は、プレート10及びサイドプレート12と一体に回転する。サイドプレート11は、リベット13で連結された部分から周方向にずれた部位において、ロック部材16を径方向にスライド可能に収容するための袋状の収容部11bを有する。収容部11bは、ロック部材16のスライドをガイドする。サイドプレート11は、中間部分のダンパ部2において、シート部材14及びコイルスプリング15を収容するための窓部11aを有する。窓部11aは、周方向両側の端面にて、一対のシート部材14と接離可能であり、ダンパ部2に捩れが生じていないときに一対のシート部材14の両方と接し、ダンパ部2に捩れが生じているときに一対のシート部材14の片方と接する。サイドプレート11は、ダンパ部2より内周側のヒステリシス部3にて、スラスト部材21と軸方向移動可能かつ回転不能に係合している。サイドプレート11は、内周端部にて、スラスト部材21を介してハブ部材20に回転可能に軸受けされている。
サイドプレート12は、環状のプレート部材であり、ダンパ部2及びヒステリシス部3の構成部材である。サイドプレート12は、プレート10からの回転動力をダンパ部2及びヒステリシス部3に伝達する。サイドプレート12は、サイドプレート11と離間して配置されている。サイドプレート12は、外周部分にて、リベット13によりプレート10の突起部10bとともにサイドプレート11と連結されている。サイドプレート12は、プレート10及びサイドプレート11と一体に回転する。サイドプレート12は、リベット13で連結された部分から周方向にずれた部位において、ロック部材16を径方向にスライド可能に収容するための袋状の収容部12bを有する。収容部12bは、ロック部材16のスライドをガイドする。サイドプレート12は、中間部分のダンパ部2において、シート部材14及びコイルスプリング15を収容するための複数(図1では4つ)の窓部12aを有する。窓部12aは、周方向両側の端面にて、一対のシート部材14と接離可能であり、ダンパ部2に捩れが生じていないときに一対のシート部材14の両方と接し、ダンパ部2に捩れが生じているときに一対のシート部材14の片方と接する。サイドプレート12は、ダンパ部2より内周側のヒステリシス部3にて、スラスト部材22と軸方向移動可能かつ回転不能に係合するとともに、皿ばね23の外周端部を支持する。サイドプレート12は、内周端部にて、スラスト部材21を介してハブ部材20に回転可能に軸受けされている。
リベット13は、プレート10、及びサイドプレート11、12を連結するための部材である。
シート部材14は、ダンパ部2の構成部品であり、サイドプレート11、12及びハブ部材20のフランジ部20bに形成された窓部11a、12a、20cに収容され、当該窓部11a、12a、20cの周方向にある端面とコイルスプリング15の端部との間に配されている。シート部材14には、コイルスプリング15の摩耗を低減するために、樹脂を用いることができる。
コイルスプリング15は、ダンパ部2の構成部品であり、サイドプレート11、12及びハブ部材20に形成された窓部11a、12a、20cに収容され、両端に配設された一対のシート部材14と接している。コイルスプリング15は、サイドプレート11、12とハブ部材20との間に捩りが生じたときに収縮し、サイドプレート11、12とハブ部材20の回転差によるショックを吸収する。
ロック部材16は、片側が塞がった筒状(ピストン状)の部材であり、ロック機構4の構成部材である。ロック部材16は、プレート10及びサイドプレート11、12の収容部10c、11b、12bにおいて囲まれた空間にて径方向にスライド可能に収容されている。ロック部材16は、コイルスプリング17によって径方向内側に付勢されている。ロック部材16は、ダンパ部2で捩れ(プレート10とハブ部材20との間の捩れ)が生じていないときにハブ部材20の凹部20eに挿入可能である。ロック部材16は、ハブ部材20の凹部20eに挿入されることで、プレート10とハブ部材20との間の捩れをロックする。ロック部材16は、コイルスプリング17のバネ力との関係で、所定の遠心力がかかったときに自動的にダンパ部2のロックが解除されるように質量が設定される。
コイルスプリング17は、ダンパ部2の捩れをロックするロック機構4にて、ロック部材16を径方向内側に付勢するための弾性部材である。コイルスプリング17は、プレート10及びサイドプレート11、12の収容部10c、11b、12bにおいて囲まれた空間にて、ロック部材16の内側に配されている。コイルスプリング17は、一端がプレート10の収容部10cの端部に支持され、他端がロック部材16を付勢する。コイルスプリング17は、ロック部材16の質量との関係で、所定の遠心力がかかったときに自動的にダンパ部2のロックが解除されるように、バネ力が設定される。コイルスプリング17のバネ力は、共振回転数より高く、アイドル回転数より低い回転数になったときに自動的にダンパ部2のロックが解除されるように設定されている。なお、実施例1ではロック部材16を付勢する弾性部材としてコイルスプリング17を用いているが、その他、ゴム、エアダンパを用いてもよい。
ハブ部材20は、筒状のハブ部20aの外周面の所定の部位から半径方向外側に延在したフランジ部20bを有する部材であり、ダンパ部2及びヒステリシス部3の構成部材である。ハブ部材20は、ダンパ部2及びヒステリシス部3からの回転動力を出力する。ハブ部20aは、内周面にモータジェネレータの回転軸(外スプライン)と連結(係合)するための内スプラインが形成されている。ハブ部20aは、スラスト部材21を介してサイドプレート11を回転可能に軸受けしている。ハブ部20aは、スラスト部材22を介してサイドプレート12を回転可能に軸受けしている。フランジ部20bは、外周端面において外周側に突出した複数の突起部20dを有する。突起部20dは、ダンパ部2において過剰な捩れ(ハブ部材20とサイドプレート11、12との間の過剰な捩れ)を規制するストッパ部の構成部分となり、周方向側の端面において、プレート10の突起部10bと接離可能である。フランジ部20bは、外周端面における突起部20dを有さない部位に凹部20eを有する。凹部20eは、ダンパ部2の捩れ(プレート10とサイドプレート11、12との間の捩れ)をロックするロック機構4の構成部分であり、ロック部材16が挿入されたときにダンパ部2の捩れをロックし、ロック部材16が完全に抜けたときにダンパ部2の捩れを許容する。フランジ部20bは、ダンパ部2として、シート部材14及びコイルスプリング15を収容するための窓部20cを有する。窓部20cは、周方向両側の端面にて、一対のシート部材14と接離可能であり、ダンパ部2に捩れが生じていないときに一対のシート部材14の両方と接し、ダンパ部2に捩れが生じているときに一対のシート部材14の片方と接する。フランジ部20bは、ダンパ部2より内周側のヒステリシス部3の軸方向の面にて、スラスト部材21、22によってスライド可能に挟持されている。
スラスト部材21は、環状の部材であり、ヒステリシス部3の構成部品である。スラスト部材21は、サイドプレート11とハブ部材20のフランジ部20bとの間に配されている。スラスト部材21は、サイドプレート11に対して軸方向移動可能かつ回転不能に係合している。スラスト部材21は、フランジ部20bとスライド可能に圧接している。
スラスト部材22は、環状の部材であり、ヒステリシス部3の構成部品である。スラスト部材22は、サイドプレート12とハブ部材20のフランジ部20bとの間に配されている。スラスト部材22は、サイドプレート12及び皿ばね23に対して軸方向移動可能かつ回転不能に係合している。スラスト部材22は、サイドプレート12側から皿ばね23によって付勢されており、フランジ部20bとスライド可能に圧接している。
皿ばね23は、ヒステリシス部3の構成部品であり、スラスト部材22とサイドプレート12との間に配され、スラスト部材22をハブ部材20のフランジ部20b側に付勢する皿状のばねである。
次に、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置におけるロック機構の動作について図面を用いて説明する。図3は、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置におけるロック部材の動作を説明するための模式図である。
トルク変動吸収装置(図1の1)全体が回転していない状態では、コイルスプリング17に付勢されたロック部材16の先端部がハブ部材(図1の20)の凹部20eに挿入され、ダンパ部(図2の2)の捩れ(プレート10とサイドプレート11、12との間の捩れ)をロックする。
エンジンを始動し、トルク変動吸収装置(図1の1)全体が回転すると、遠心力によりロック部材16が径方向外側に移動しようとするが、ロック部材16の径方向外側に移動しようとする力がコイルスプリング17のバネ力に負けている間はロック部材16がハブ部材(図1の20)の凹部20eに挿入されたままなので、ダンパ部(図2の2)のロックが解除されない。トルク変動吸収装置(図1の1)全体の回転数が上がり、所定の回転数以上になり、ロック部材16の径方向外側に移動しようとする力がコイルスプリング17のバネ力に勝り、ロック部材16がハブ部材(図1の20)の凹部20eから完全に抜けると、ダンパ部(図2の2)のロックが解除され、ダンパ部(図2の2)の捩れが許容される。
なお、トルク変動吸収装置(図1の1)が回転している状態から停止した状態になる過程では、所定の回転数以上ではロック部材16がハブ部材(図1の20)の凹部20eから完全に抜けた状態でダンパ部(図2の2)のロックが解除されており、回転数が下がって所定の回転数未満となるとロック部材16がハブ部材(図1の20)の凹部20eに挿入され、ダンパ部(図2の2)がロックされることになる。
次に、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置におけるロック機構のロックが解除されるポイントについて、比較例及び図面を用いて説明する。図4は、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。図5は、比較例1に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。図6は、比較例2に係るトルク変動吸収装置のエンジン始動時のインプットシャフトの回転数の経時変化を模式的に示したグラフである。なお、比較例1はロック機構がなくダンパ剛性を低くしていないトルク変動吸収装置であり、比較例2はロック機構がなくダンパ剛性を低くしたトルク変動吸収装置である。
図5を参照すると、ロック機構がなくダンパ剛性を低くしていないトルク変動吸収装置の比較例1では、エンジン始動からアイドリング到達時までの回転数では共振が発生していないが、アイドリング到達時以降のアイドリング回転では共振が発生する。
図6を参照すると、ロック機構がなくダンパ剛性を低くしたトルク変動吸収装置の比較例2では、エンジン始動からアイドリング到達時までの回転数では途中で共振が発生しているが、アイドリング到達時以降のアイドリング回転では大きな共振が発生しない。
一方、ロック機構がありダンパ剛性を低くしたトルク変動吸収装置である実施例1では、ダンパ部(図2の2)の共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数未満のときには、ロック機構(図2の4)でダンパ部(図2の2)をロックすることで、比較例2のときに発生する共振を回避することができる。また、実施例1では、ダンパ部(図2の2)の共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数以上のときには、ロック機構(図2の4)でダンパ部(図2の2)のロックを解除することで、比較例1のときに発生する共振を回避することができる。これにより、実施例1ではエンジン始動してからアイドリング状態になってもダンパ部(図2の2)で大きな共振が発生しない。なお、ロック機構(図2の4)のロック解除は、遠心力によりロック部材(図1の16)の径方向外側に移動しようとする力がコイルスプリング(図1の17)のバネ力に勝ったときである。また、アイドリング状態からエンジン停止する過程においても、共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数未満でロック機構(図2の4)がダンパ部(図2の2)をロックすることで、ダンパ部(図2の2)での大きな共振を発生させないようにすることができる。
実施例1によれば、エンジン始動時に大きな捩れ共振が発生せず、振動、騒音の発生を回避できる。また、実施例1によれば、捩れ共振による過大なトルク発生が回避できるため、トルク変動吸収装置に連結されるシャフトの強度を適正に設計することができ、低コスト化が図れる。さらに、実施例1によれば、エンジン始動時にロック機構4がロックされているので、ハイブリッド車両において、モータジェネレータでエンジンを始動する場合、すばやいエンジンの始動が可能である。
本発明の実施例2に係るトルク変動吸収装置について図面を用いて説明する。図7は、本発明の実施例2に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した部分断面図である。図8は、本発明の実施例2に係るトルク変動吸収装置におけるロック部材の動作を説明するための模式図である。なお、図7は、ロック部材30でダンパ部(図2の2に相当)の捩れをロックしている状態の図である。
実施例2は、実施例1の変形例であり、遠心力を利用してロック機構(図2の4)をロック解除する代わりに、磁性体32及び電磁石33を用いてロック機構4をロック解除するようにしたものである。
実施例2では、プレート10、サイドプレート11、12、及びハブ部材20の構成が、実施例1のプレート(図1の10)、サイドプレート(図1の11、12)、及びハブ部材(図1の20)の構成と異なる。また、実施例2では、実施例1のロック部材(図1の16)及びコイルスプリング(図1の17)をやめて、ロック機構4においてロック部材30、コイルスプリング31、磁性体32、及び電磁石33を用いている。さらに、実施例2では、電磁石33を制御する電子制御装置34を有する。その他の構成は、実施例1と同様である。
プレート10は、実施例1の収容部(図2の10c)を有さない点以外は、実施例1のプレート(図2の10)と同様である。
サイドプレート11は、実施例1の収容部(図2の11b)を有さない点以外は、実施例1のサイドプレート(図2の11)と同様である。
サイドプレート12は、実施例1の収容部(図2の12b)の代わりに、単独でロック部材16を軸方向にスライド可能に収容するための袋状の収容部12cを有する。収容部12cは、ロック部材30のスライドをガイドする。収容部12cは、コイルスプリング31の一端を支持する。収容部12cは、ロック部材30の延在部30aを挿通するための穴部を有する。なお、サイドプレート12のその他の構成は、実施例1のサイドプレート(図2の12)と同様である。
ハブ部材20は、実施例1の凹部(図1の20e)の代わりに、フランジ部20bにおいて穴部20fを有する。穴部20fは、ダンパ部(図2の2に相当)の捩れ(プレート10とサイドプレート11、12との間の捩れ)をロックするロック機構4の構成部分であり、ロック部材30が挿入されたときにダンパ部(図2の2に相当)の捩れをロックし、ロック部材30が完全に抜けたときにダンパ部(図2の2に相当)の捩れを許容する。なお、ハブ部材20のその他の構成は、実施例1のハブ部材(図2の20)と同様である。
ロック部材30は、片側が塞がった筒状(ピストン状)の部材であり、ロック機構4の構成部材である。ロック部材30は、サイドプレート12の収容部12cにおいて囲まれた空間にて軸方向にスライド可能に収容されている。ロック部材30は、コイルスプリング17によって軸方向のフランジ部20b側に付勢されている。ロック部材30は、軸方向の電磁石33側に延在した延在部30aを有する。延在部30aは、コイルスプリング31の内側、及びサイドプレート12の収容部12cの穴部を挿通しており、先端部に磁性体32が固定されている。ロック部材30は、ダンパ部(図2の2に相当)で捩れ(サイドプレート12とハブ部材20との間の捩れ)が生じていないときにハブ部材20の穴部20fに挿入可能である。ロック部材30は、ハブ部材20の穴部20fに挿入されることで、サイドプレート12とハブ部材20との間の捩れをロックする。
コイルスプリング31は、ダンパ部(図2の2に相当)の捩れをロックするロック機構4にて、ロック部材30を軸方向のフランジ部20b側に付勢するための弾性部材である。コイルスプリング31は、サイドプレート12の収容部12cにおいて囲まれた空間にて、ロック部材30の内側に配されている。コイルスプリング31は、一端がサイドプレート12の収容部12cに支持され、他端がロック部材30を付勢する。コイルスプリング31のバネ力は、電磁石33をONにして磁性体32を引き付けたときにダンパ部(図2の2に相当)のロックが解除され、電磁石33をOFFにして磁性体32の引き付けを解除したときにダンパ部(図2の2に相当)をロックするように設定されている。なお、実施例2ではロック部材30を付勢する弾性部材としてコイルスプリング31を用いているが、その他、ゴム、エアダンパを用いてもよい。
磁性体32は、ロック部材30を電磁石33に引き付け可能にするための部材である。磁性体32は、サイドプレート12の収容部12cの外部にて、ロック部材30の延在部30aの先端部に固定されている。磁性体32は、電磁石33に引き付けられることで、ロック部材30がサイドプレート12の収容部12cにガイドされて軸方向に移動可能である。
電磁石33は、磁性材料の芯のまわりに巻かれたコイルに電流を流すことによって磁力を発生させ、電流を止めることによって磁力を失う磁石である。電磁石33は、磁性体32に対する磁力が及ぶ範囲で磁性体32から軸方向にずれた位置に配設されており、ハウジング35に固定されている。電磁石33は、電子制御装置34に電気的に接続されており、電子制御装置34によって電流が制御される。電磁石33は、電流を流したときに磁性体32を引き付けてロック部材30をフランジ部20bから離れるようにスライドさせ、電流を止めたときに磁性体32の引き付けを解除して、コイルスプリング31のバネ力によりロック部材30をフランジ部20bに近づくようにスライドさせる。
電子制御装置34は、所定のプログラムに基づいて少なくとも電磁石33を制御する装置(コンピュータ)である。電子制御装置34は、エンジン回転センサ、アクセルペダルストロークセンサ等の各種スイッチ・センサと電気的に接続されている。電子制御装置34は、各種スイッチ・センサからの信号に応じて電磁石33のON/OFFを制御する。
電子制御装置34の制御に関して、エンジン始動・停止時において、エンジン回転センサによりエンジン回転数を監視するとともに、エンジン回転数が共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数未満のときに電磁石33をOFFとしてロック機構4をロック状態とし、エンジン回転数が共振回転数より高く、かつ、アイドル回転数より低い回転数以上のときに電磁石33をONとしてロック機構4をロック解除状態とする。
また、電子制御装置34は、エンジン始動・停止時以外にも、アクセルペダルストロークセンサによりアクセルペダルの踏み込量を監視するとともにアクセルペダルの踏み込みの変化がしきい値以上のときに電磁石33をOFFとしてロック機構4をロック状態とし、アクセルペダルの踏み込みの変化がしきい値未満のときに電磁石33をONとしてロック機構4をロック解除状態とする。このような制御を行うようにしたのは、走行運転時にアクセルペダルを踏み込む場合、ダンパ剛性を下げた状態では、エンジンの回転トルクがダンパ部(図2の2に相当)で吸収されやすいため、アクセル反応性が鈍く、加速感の遅れが大きくなるおそれがあるからである。
実施例2によれば、実施例1と同様な効果を奏するとともに、アクセルペダルの踏み込みに応じて走行中にロック機構4をロックすることで、アクセル反応性が向上し、アクセルペダルの踏み込みと加速感の遅れをなくすことができる。
なお、本発明の全開示(請求の範囲を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。尚、本実施例では内燃機関の始動時にロック機構をロックするようにしたが、内燃機関の始動時以外にロック機構をロックすることで、共振を抑えることも可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
1 トルク変動吸収装置
2 ダンパ部
3 ヒステリシス部
4 ロック機構
10 プレート(第3回転部材)
10a ボルト用穴部
10b 突起部
10c 収容部
11、12 サイドプレート(第1回転部材)
11a、12a 窓部
11b、12b 収容部
12c 収容部
13 リベット
14 シート部材
15 コイルスプリング
16 ロック部材
17 コイルスプリング(弾性部材)
20 ハブ部材(第2回転部材)
20a ハブ部
20b フランジ部(第3回転部材)
20c 窓部
20d 突起部
20e 凹部
20f 穴部
21、22 スラスト部材
23 皿ばね
30 ロック部材
30a 延在部
31 コイルスプリング(弾性部材)
32 磁性体
33 電磁石
34 電子制御装置
35 ハウジング

Claims (2)

  1. 回転可能に配された第1回転部材と、
    前記第1回転部材に対して回転可能に配された第2回転部材と、
    前記第1回転部材と前記第2回転部材との間の捩れによる変動トルクを吸収するダンパ部と、
    前記ダンパ部を捩れ不能にロックするロック状態と前記ダンパ部の捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック機構と、
    を備え
    前記第1回転部材に連結固定された略環状の第3回転部材を備え、
    前記ロック機構は、前記第3回転部材と前記第2回転部材とを捩れ不能にロックするロック状態と前記第3回転部材と前記第2回転部材との捩れを許容するロック解除状態とを選択可能にするロック部材を有し、
    前記第3回転部材は、内周端面に前記ロック部材を径方向にスライド可能に収容する収容部を有し、
    前記第2回転部材は、外周端面に前記ロック部材の先端部を挿入可能な凹部を有し、
    一端が前記第3回転部材の前記収容部に支持されるとともに前記ロック部材を径方向内側に付勢する弾性部材を備え、
    前記ロック部材は、所定の遠心力により前記第2回転部材の前記凹部から抜け、
    前記第3回転部材は、内燃機関の回転動力が入力され、
    前記弾性部材の弾性力は、前記ダンパ部における共振回転数よりも高く、前記内燃機関のアイドル回転数より低い回転数以上で前記ロック部材が前記第2回転部材の前記凹部から抜けるように設定されていることを特徴とするトルク変動吸収装置。
  2. 前記弾性部材は、コイルスプリング又はゴム若しくはエアダンパであることを特徴とする請求項記載のトルク変動吸収装置。
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